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KR102684037B1 - 폴리아미드 공중합체, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 성형된 부품 - Google Patents

폴리아미드 공중합체, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 성형된 부품 Download PDF

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KR102684037B1
KR102684037B1 KR1020207013218A KR20207013218A KR102684037B1 KR 102684037 B1 KR102684037 B1 KR 102684037B1 KR 1020207013218 A KR1020207013218 A KR 1020207013218A KR 20207013218 A KR20207013218 A KR 20207013218A KR 102684037 B1 KR102684037 B1 KR 102684037B1
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KR
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ipa
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핌 제라르드 안톤 얀센
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디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은 다이아민 및 다이카복시산으로부터 일차적으로 유도된 반복단위로 이루어진 폴리아미드 공중합체에 관한 것으로서, 여기서 다이아민은 55 내지 90 몰%의 1,6-헥산다이아민, 및 10 내지 45 몰%의 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 및 이들의 조합 중 하나 이상을 포함하고, 카복시산은 50 내지 85 몰%의 테레프탈산 및 15 내지 50 몰%의 이소프탈산을 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 공중합체, 상기 공중합체로부터 성형된 부품의 제조 방법 및 상기 공중합체를 포함하는 성형된 부품에 관한 것이다.

Description

폴리아미드 공중합체, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 성형된 부품
본 발명은 폴리아미드 공중합체, 보다 특히 반결정질 반방향족 폴리아미드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 공중합체의 제조 방법, 상기 공중합체로부터 성형된 부품의 제조 방법 및 상기 공중합체를 포함하는 성형된 부품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 압출 성형된 물품에 관한 것이다.
반결정질 반방향족 폴리아미드, 특히 테레프탈산을 기반으로 하는 폴리아미드(PPA로도 공지되어 있음)는 최고성능의 열가소성 중합체에 속한다. PPA의 중요한 특성은 내화학성, 고온에서의 역학적 특성, 및 고온의 공격적인 조건에 대한 노출, 예컨대 고온의 자동차 유체 및 습하거나 건조한 고온의 공기에 대한 노출 동안 강도 및 인성의 유지의 관점에서의 고온 성능이다. PPA는 유리 전이 온도(Tg)로 특징지어지는 비정질 영역, 및 융점(Tm)으로 특징지어지는 결정질 영역을 갖는 열가소성 중합체이다. 반결정질이고 열가소성 중합체인 지방족 폴리아미드에 비해 PPA의 Tm 및 Tg는 비교적 높다. PPA의 비교적 높은 Tg 및 Tm은 PPA의 내화학성 관점에서 더 우수한 성능 및 고온에서의 역학적 특성의 요인이다. 하지만, 지방족 폴리아미드와 비교하여 PPA의 단점은 가공이 전형적으로 융점 초과, 즉 고온에서 수행됨에 기인하여 일반적으로 가공이 더 어렵다는 점이다. 우수한 가공을 가능하게 하는 PPA의 융점을 유지하기 위한 기준에는 일반적으로 내화학성 및/또는 고온에서의 역학적 특성의 감소가 동반된다. 전형적으로, 이러한 기준은 상이한 단량체의 조합을 제조에 사용하는 것으로 이루어지고, 이에 따라 생성되는 PPA가 폴리아미드 공중합체의 전형이다.
본 발명의 목적은 고온에서의 역학적 특성의 향상된 조화, 우수한 내화학성 및 우수한 가공 성능을 갖는, 특히 압출에 있어서 우수한 반결정질 반방향족 폴리아미드 공중합체를 제공하는 것이다.
상기 목적은
1,6-헥산다이아민(HMDA로서 지침됨) 및 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 또는 이들의 조합(일괄하여 C2-5 다이아민으로서 지칭됨)의 몰량 합을 기준으로 55 내지 90 몰%의 HMDA 및 10 내지 45 몰%의 C2-5 다이아민;
테레프탈산(TPA로서 지칭됨) 및 이소프탈산(IPA로서 지칭됨)의 몰량 합을 기준으로 50 내지 85 몰%의 TPA 및 15 내지 50 몰%의 IPA; 및
폴리아미드-형성 단량체의 총 몰량을 기준으로 0 내지 10 몰%의 기타 폴리아미드-형성 단량체
로 이루어진 폴리아미드-형성 단량체로부터 유도된 반복단위로 이루어진 폴리아미드 공중합체에 의해 성취되었다.
상기 폴리아미드 공중합체는 다이아민 및 다이카복시산을 기반으로 하거나 다이아민, 다이카복시산 및 기타 단량체를 기반으로 하는 폴리아미드-형성 단량체로부터 유도된 반결정질 반방향족 폴리아미드 공중합체이다.
본원에서, 폴리아미드 공중합체는 다이아민 및 다이산 단량체가 하나 초과의 다이아민 또는 하나 초과의 다이카복시산, 또는 하나 초과의 다이아민 및 하나 초과의 다이카복시산 둘다를 포함하는, 적어도 다이아민 및 다이산 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 폴리아미드를 의미한다.
다수의 단량체의 조합을 사용함은 융점 및 결정화도의 감소를 야기하지만, 본 발명에 따른 폴리아미드 공중합체는 탁월히 우수한 특성을 갖는다. 전술된 몰%의 다이아민 및 다이카복시산을 기반으로 하는 코폴리아미드의 효과는 상기 코폴리아미드가 매우 우수한 인장 특성, 예컨대 높은 인장강도와 높은 파단 연신율, 높은 연성, 환경적인 응력 균열에 대한 매우 우수한 내성 및 우수한 온도 역학적 특성을 갖고, 가공 조건을 조정하고 더 낮은 압출 온도를 적용할 수 있게 함으로써 보다 안정적인 압출 공정을 야기하는 것이다.
본 발명에 따른 폴리아미드 공중합체는 하기 열적 특성 중 하나 이상을 적합하게 갖는다:
- 275 내지 335℃의 융점(Tm); 및/또는
- 30 내지 90 J/g의 용융 엔탈피(ΔHm); 및/또는
- 110 내지 160℃의 유리 전이 온도(Tg).
본원에서, N2 대기 중 사전 건조된 샘플에서 융점은 20℃/분의 가열 및 냉각 속도에 의해 ISO-11357-1/3, 2011에 따른 DSC(시차 주사 열량분석) 방법에 의해 측정된다. 본원에서, Tm은 제2 가열 사이클에서 최고 융점 피크의 피크값으로부터 계산된 것이다.
본원에서, 유리 전이 온도(Tg)는 N2 대기 중 사전 건조된 샘플에서 융점은 20℃/분의 가열 및 냉각 속도에 의해 ISO-11357-1/2, 2011에 따른 DSC 방법에 의해 측정된다. 본원에서, Tg는 제2 가열 사이클에서 원래 가열 곡선의 변곡점에 상응하는 원래 가열 곡선의 (온도에 관한) 제1 도함수의 피크에서의 값으로부터 계산된 것이다.
본원에서, 용융 엔탈피(ΔHm)는 N2 대기 중 사전 건조된 샘플에서 융점은 20℃/분의 가열 및 냉각 속도에 의해 ISO-11357-1/3, 2011에 따른 DSC 방법에 의해 측정된다. 본원에서 ΔHm은 제2 가열 사이클에서 용융 피크하 면적으로부터 계산된 것이다.
본원에서, 반방향족 폴리아미드는 방향족 단량체(즉 방향족 기 또는 골격을 포함하는 단량체) 및 지방족 단량체(즉 지방족 골격을 포함하는 단량체)로부터 유도된 반복단위를 포함하는 폴리아미드를 의미한다. 본원에서, 방향족 골격을 포함하는 단량체는, 예컨대 방향족 다이카복시산, 방향족 아민, 아릴알킬 다이아민 또는 이의 임의의 조합일 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 공중합체는 다이아민인 1,6-헥산다이아민, 및 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 중 하나 이상, 및 다이카복시산인 테레프탈산 및 이소프탈산으로부터 일차적으로 유도된 반복단위를 포함한다.
폴리아미드 공중합체는 기타 단량체, 즉 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민, 1,6-헥산다이아민, 테레프탈산 및 이소프탈산 이외의 폴리아미드-형성 단량체로부터 유도된 소량의 반복단위를 포함할 수 있다.
그러나, 기타 폴리아미드-형성 단량체로부터 유도된 반복단위의 양은 한정되어야 한다. 기타 단량체가 존재하는 경우, 이는 폴리아미드-형성 단량체의 총 몰량을 기준으로 전체로 0 내지 10 몰%, 바람직하게는 0 내지 5 몰%, 보다 바람직하게는 0 내지 2.5 몰%의 양으로 존재한다.
따라서, 폴리아미드-형성 단량체는 전술된 다이아민인 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 및 1,6-헥산다이아민 이외의 1개 또는 그 이상의 다이아민을 포함할 수 있다. 또한, 폴리아미드-형성 단량체는 다이아민 및 다이카복시산 이외의 하나 이상의 단량체도 포함할 수 있다.
전술한 바에 따라, 폴리아미드 공중합체는 기타 다이카복시산, 예컨대 4,4'-바이페닐다이카복시산, 나프탈렌 다이카복시산 또는 이의 혼합물로부터 유도된 반복단위를 포함할 수 있다.
마찬가지로 또는 다르게는, 폴리아미드 공중합체는 기타 디아이민, 예컨대 7개 이상의 탄소 원자를 갖는 선형 지방족 다이아민, 예컨대 1,7-헵타메틸렌다이아민, 1,8-옥타메틸렌다이아민, 1,9-노난다이아민, 1,10-데칸다이아민, 1,11-운데칸다이아민, 1,12-도데칸다이아민 및 1,18-옥타데센다이아민; 분지형 지방족 다이아민, 예컨대 2-메틸펜타메틸렌다이아민, 2,2,4-트라이메틸헥사메틸렌다이아민, 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌다이아민 및 2-메틸-1,8-옥탄다이아민; 및 사이클로지방족 다이아민, 예컨대 1,4-다이아미노사이클로헥산, 4,4'-메틸렌-비스(사이클로헥실아민)(PAC), 3,3'-다이메틸-4,4'-다이아미노사이클로헥실-메탄(MAC), 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-다이아미노사이클로헥실메탄, 2,2',3,3'-테트라메틸-4,4'-다이아미노사이클로헥실메탄, 노르보르난다이아민 및 이소포론다이아민(IPD)을 포함할 수 있다.
또한, 폴리아미드 공중합체는 다이카복시산 및 다이아민 이외의 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함할 수 있다. 전형적으로, 이러한 단량체는 적어도 아민 작용기 및/또는 카복시 작용기를 갖는다. 이의 예는 일작용성 카복시산, 삼작용성 카복시산, 일작용성 및 삼작용성 아민, 고리 락탐, α,ω-아미노산 및 이들의 조합을 포함한다.
폴리아미드-형성 단량체가 HMDA, C2-5 다이아민, TPA 및 IPA 이외의 하나 이상의 단량체를 포함하는 경우, 이러한 기타 단량체는 50 몰% 이상, 바람직하게는 75 내지 100 몰%의 선형 지방족 C7-18 다이아민을 포함한다. CX 다이아민은 정수인 X개의 탄소 원자를 갖는 다이아민을 의미한다. 예컨대, X가 12일 때, 다이아민은 1,12-도데칸다이아민이다.
바람직한 양태에서, 폴리아미드-형성 단량체는 65 내지 85 몰%의 1,6-헥산다이아민(HMDA), 및 15 내지 35 몰%의 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 또는 이들의 조합(C2-5 다이아민)을 포함한다. 보다 바람직하게는, 상기 아민은 10 내지 45 몰%의 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 및 이들의 조합 중 하나 이상을 포함한다. 본원에서, 몰%는 HMDA 및 C2-5 다이아민의 몰량 합을 기준으로 한다.
또 다른 바람직한 양태에서, 폴리아미드-형성 단량체는 60 내지 80 몰%의 테레프탈산(TPA) 및 20 내지 40 몰%의 이소프탈산(IPA)을 포함한다. 본원에서, 몰%는 TPA 및 IPA의 몰량 합을 기준으로 한다.
본 발명에 따른 반결정질 반방향족 폴리아미드 공중합체는 적합하게 70, 바람직하게는 80 이상, 보다 바람직하게는 90 이상의 점성 도수(VN)를 갖는다. 본원에서, VN은 96% 황산 중 0.005 g/mL의 중합체 농도로 25℃에서 ISO 307 제4 판에 따른 방법에 의해 측정된다. 높은 VN의 장점은 공중합체 및 이로 제조되는 제품이 더 우수한 역학적 특성 및 환경적인 응력 요인에 대한 훨씬 더 우수한 내성을 갖는 것이다. 점성 도수는 200이거나 더 높을 수 있지만, 바람직하게는 160 이하, 보다 바람직하게는 100 내지 150일 수 있다. 상기 범위에서, 공중합체는 고온 특성과 가공성의 최적의 조합을 갖는다.
본 발명에 따른 폴리아미드 공중합체는 열소성 반결정질 반방향족 폴리아미드 제조에 적합한 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 적합하게는, 폴리아미드 공중합체는 용융 방법 또는 조합된 방법에 의해 제조되고, 여기서 제1 단계에서 폴리아미드 올리고머가 출발 단량체 또는 이의 염으로부터의 용융-중합에 의해 제조된 후, 후속 단계에서 상기 폴리아미드 올리고머는 고체-상태 후축합으로 추가로 중합되어 폴리아미드 공중합체가 생성된다.
또 다른 바람직한 양태에서, 폴리아미드 공중합체는
(i) 테레프탈산(TPA) 및 이소프탈산(IPA)의 몰량 합을 기준으로 85 내지 100 몰%의 TPA 및 0 내지 15 몰%의 IPA로부터 유도된 반복단위를 포함하는 반결정질 반방향족 폴리아미드(A)를 제공하는 단계;
(ii) 테레프탈산(TPA) 및 이소프탈산(IPA)의 몰량 합을 기준으로 0 내지 50 몰%의 TPA 및 50 내지 100 몰%의 IPA로부터 유도된 반복단위를 포함하는 비정질 반방향족 폴리아미드(B)를 제공하는 단계; 및
(iii) 상기 A 및 B를 용융-혼합하고, 상기 A 및 B가 반응하여 폴리아미드 공중합체를 형성하기에 충분히 긴 시간 동안 상기 A의 융점(Tm) 초과의 온도(T용융)에서 용융물에 유지시키는 단계
를 포함하는 제조 단계들에 의해 제조된다.
본원에서 A는 반결정질 반방향족 폴리아미드를 제조하는데 적합한 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, A는 A의 융점 미만의 중합 온도를 적용하는 직접 고체-상태 중합에 의해 제조된다. B는, 예컨대 B의 유리 전이 온도 초과의 중합 온도를 적용하는 용융 중합에 의해 제조될 수 있다. 공중합체는 A 및 B의 용융-혼합 및 트랜스아미드화에 의해 제조될 수 있고, 이는 공중합체의 융점(Tm) 초과의 융점(T용융)을 적용한다. 상기 방법의 장점은 다른 용융 방법 에 비해 공중합체가 이의 융점 초과의 온도에 비교적 매우 단시간 노출되도록 제조되고 매우 효율적으로 제조된다는 점이다. 이러한 트랜스아미드화 방법으로부터 생성되는 공중합체의 생산은 생성물에서 측정된 융점의 감소로부터 간단히 추정될 수 있다.
본원에서, A 및 B는 광범위한 비로 혼합될 수 있되, 단량체 단위의 조합은 이의 몰비가 본 발명의 폴리아미드에 대해 정의된 범위내에 있도록 해야 한다. 적합하게는, A 및 B는 90:10 내지 15:85, 바람직하게는 85:15 내지 25:75, 보다 바람직하게는 80:20 내지 40:60의 중량비로 혼합된다.
적합한 비정질 반방향족 폴리아미드 B는 1,6-헥사다이아민(HMDA) 및 이소프탈산(IPA) 둘다로부터 유도된 반복단위가 적합하게 풍부하다. 유사하게, 반결정질 반방향족 폴리아미드 A는 C2-5 다이아민 및 테레프탈산(TPA) 둘다로부터 유도된 반복단위가 풍부하다.
전술된 방법의 바람직한 양태에서, 반결정질 반방향족 폴리아미드 A는
- 다이아민이 1,6-헥산다이아민(HMDA) 및 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 또는 이들의 조합(C2-5 다이아민)의 몰량 합을 기준으로 40 내지 80 몰%의 HMDA 및 20 내지 60 몰%의 C2-5 다이아민을 포함하고;
- 다이카복시산이 테레프탈산(TPA) 및 이소프탈산(IPA)의 몰량 합을 기준으로 90 내지 100 몰%의 TPA 및 0 내지 10 몰%의 IPA를 포함하고;
- 폴리아미드-형성 단량체가 상기 폴리아미드-형성 단량체의 총 몰량을 기준으로 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민, 1,6-헥산다이아민, 테레프탈산 및 이소프탈산 이외의 0 내지 10 몰%의 단량체를 포함하는,
다이아민 및 다이카복시산을 주로 포함하는 폴리아미드-형성 단량체로부터 주로 유도된 반복단위로 이루어진다.
또 다른 바람직한 양태에서, 비정질 반방향족 폴리아미드 B는
- 다이아민이 상기 다이아민의 총 몰량을 기준으로 70 내지 100 몰%의 1,6-헥사다이아민 및 0 내지 30 몰%의 기타 다이아민으로 이루어지고;
다이카복시산이 상기 다이카복시산의 총 몰량을 기준으로 25 내지 45 몰%의 테레프탈산 및 55 내지 80 몰%의 이소프탈산을 포함하고;
- 폴리아미드-형성 단량체가 다이아민, 테레프탈산 및 이소프탈산 이외의 0 내지 5 몰%의 단량체를 포함하는,
다이아민 및 다이카복시산을 주로 포함하는 폴리아미드-형성 단량체로부터 유도된 반복단위로 이루어진다.
추가로 바람직한 양태에서, 상기 2개의 바람직한 양태가 조합된다.
본 발명에 따른 공중합체는 성형된 제품의 상이한 성형 방법에서 조성물 그 자체로서 또는 조성물의 일부로서 사용될 수 있다. 공중합체는, 예컨대 사출 성형에 의해 제조된 사출 성형된 제품, 및 압출 성형에 의해 제조된 압출된 물품에 사용될 수 있다. 압출된 부품은 적합하게는 테이프, 관 또는 압출된 프로파일(profile), 바람직하게는 관이다.
또한, 본 발명은 반결정질 반방향족 폴리아미드 공중합체 및 하나 이상의 기타 성분을 포함하는 중합체 조성물, 및 이로 제조된 성형된 부품에 관한 것이다. 성형된 부품은, 예컨대 사출 성형된 제품 및 압출 성형된 제품일 수 있다.
본 발명은 하기 실시예 및 비교 실시예에 의해 추가로 예시된다.
출발 물질
Sc-PPA-1: PA 6T/4T 반결정질 반방향족(60 몰% 6T/40 몰% 4T)(100의 VN, Tg 150℃ 및 Tm 337℃, 예컨대 디에스엠(DSM));
Sc-PPA-2: PA 6T/4T 반결정질 반방향족(60 몰% 6T/40 몰% 4T)(80의 VN, Tg 151℃ 및 Tm 338℃, 예컨대 디에스엠);
Sc-PPA-3: PA 6T/4T/66(비율 50/34/16 몰%) 반결정질 반방향족 공중합체(325 ℃, VN 80 mL/g, 예컨대 디에스엠);
Am-PPA: PA 6I/6T 비정질 반방향족 고폴리아미드 50 몰% 1,6-헥사다이아민, 35 몰% 이소프탈산 및 15 몰% 테레프탈산)(Tg 127℃, 디에스엠).
실시예 1 및 2(EX-1 및 2) 및 비교 실시예 A 내지 E(CE-A 내지 CE-E)를 위한 중합체 제조
폴리아미드를 350 rpm에서 작동하고 360℃의 벽 온도 설정을 사용하는 베르스토르프(Berstorff) ZE25/48 UTX(동반-회전 2축 압출기)에서 중합체 Sc-PPA-1, Sc-PPA-2 및 Am-PPA를 목적 비율로 용융-혼합함으로써 제조하였다. 모든 중합체 물질을 압출기의 공급-개구부에 공급하였다. 사용된 설정은 약 370 내지 380℃의 다이-헤드(die-head) 용융 탈출 온도를 야기하였다. 압출기내에서 용융된 중합체의 평균 체류시간은 약 120초였다.
시험 방법
점성 도수( VN )
VN은 96% 황산 중 0.005 g/mL의 중합체 농도로 25℃에서 ISO 307 제4 판에 따른 방법에 의해 측정하였다.
ISO-11357-1/3, ( 2011)에 따른 DSC에 의한 융점의 측정
융점(Tm)의 측정을 N2 대기 중 20℃/분의 가열 및 냉각 속도를 사용하여 메틀러 톨레도 스타 시스템(Mettler Toledo Star System)(DSC)에 의해 수행하였다. 측정을 위해, 약 5 mg의 사전 건조된 분말화된 중합체의 샘플을 사용하였다. 사전 건조는 진공, 즉 50 mbar 미만에서 105℃로 16시간 동안 수행하였다. 샘플을 20℃/분의 가열 속도로 0℃로부터 360℃로 가열한 후 20℃/분의 냉각 속도로 0℃로 즉시 냉각한 후 20℃/분으로 360℃로 다시 가열하였다. 융점 Tm의 측정을 위해, 제2 가열 사이클의 용융 피크 값을 측정하였다. 용융 엔탈피 ΔHm의 측정을 위해, 제2 가열 사이클의 용융 피크의 용융 엔탈피를 측정하였다.
DSC에 의한 유리 전이 온도(ISO-11357-2 ( 2013)에 따름)
유리 전이 온도(Tg)의 측정을 Tm에 대해 전술된 것과 동일하게 N2 대기 중 20℃/분의 가열 및 냉각 속도를 사용하여 메틀러 톨레도 스타 시스템(DSC)에 의해 수행하였다. 본원에서 Tg는 제2 가열 사이클에서 원래 가열 곡선의 변곡점에 상응하는 원래 가열 곡선의 (온도에 관한) 제1 도함수의 피크에서의 온도로서 측정된다.
역학적 특성
역학적 특성(인장률[MPa], 인장 강도[MPa] 및 파단 연신율[%])을 23℃의 온도에서 50 mm/분의 인발 속도로 ISO 527-1/2:2012에 따른 인장 시험으로 측정하였다. 시험을 위해, 527-타입-1A와 일치하는 시험 바(bar)를 사용하였고, 이는 Tm +15℃의 배럴 및 노즐의 설정 온도 및 120℃의 기계(tool) 온도에서 성형된 것이다.
실시예 1 및 2, 및 비교 실시예 A 내지 E의 공중합체의 조성 및 시험 결과
EX-1 CE-A CE-B EX-2 CE-C CE-D CE-E
Sc-PPA-1 65 85 100
Sc-PPA-2 65 85 100
Sc-PPA-3 100
Am-PPA 35 15 35 15
몰% T 76 90 100 76 90 100 85
몰% 6 0 0 0 0 0 0 15
몰% I 24 10 0 24 10 0 0
Tm(℃) 310 335 340 310 335 340 325
Tg(℃) 138 145 150 138 145 150 125
ΔHm(J/g) 57 66 76 60 70 82 73
VN(mL/g) 98 97 101 82 78 81 76
TM(MPa) 3.3 3.9 3.9 3.9 4 3.9 4.1
TS(MPa) 91 50 65 70 52 49 52
EB(%) 4.3 1.3 1.65 2 1.4 1.33 1.32
본 발명에 따른 실시예의 공중합체는 비교 실험의 것들보다 훨씬 더 우수한 역학적 특성(인장 강도 및 파단시 연신율)을 나타낸다.
압출
압출 용융 장치에서 표준 가공 조건을 적용하여, 실시예 및 비교 실시예 실험의 공중합체를 약 4 mm의 내부 직경 및 약 5 mm의 외부 직경을 갖는 관으로 압출하였다. 실시예 1 및 2의 공중합체는 비교 실시예 A 내지 E의 공중합체보다 더 안정안 가공 거동을 나타내고 우수한 품질의 관을 야기하였다.

Claims (14)

1,6-헥산다이아민(HMDA로서 지칭됨) 및 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 또는 이들의 조합(일괄하여 C2-5 다이아민으로서 지칭됨)의 몰량 합을 기준으로 55 내지 90 몰%의 HMDA 및 10 내지 45 몰%의 C2-5 다이아민;
테레프탈산(TPA로서 지칭됨) 및 이소프탈산(IPA로서 지칭됨)의 몰량 합을 기준으로 50 내지 85 몰%의 TPA 및 15 내지 50 몰%의 IPA; 및
폴리아미드-형성 단량체의 총 몰량을 기준으로 0 내지 10 몰%의 기타 폴리아미드-형성 단량체
로 이루어진 폴리아미드-형성 단량체로부터 유도된 반복단위로 이루어진 폴리아미드 공중합체.
제1항에 있어서,
275 내지 335℃의 융점(Tm); 및/또는
30 내지 90 J/g의 용융 엔탈피(ΔHm); 및/또는
110 내지 160℃의 유리 전이 온도(Tg)
를 갖는 반결정질 중합체인 폴리아미드 공중합체로서,
상기 융점 및 용융 엔탈피는 20℃/분의 가열 및 냉각 속도로 ISO-11357-1/3, 2011에 따른 시차 주사 열량분석(DSC) 방법에 의해 측정되고, 상기 유리 전이 온도는 20℃/분의 가열 및 냉각 속도로 ISO-11357-1/2, 2011에 따른 DSC 방법에 의해 측정되는, 폴리아미드 공중합체.
제1항에 있어서,
폴리아미드-형성 단량체가 상기 폴리아미드-형성 단량체의 총 몰량을 기준으로 0 내지 5 몰%의 기타 폴리아미드-형성 단량체를 포함하는, 폴리아미드 공중합체.
제1항에 있어서,
폴리아미드-형성 단량체가 1,6-헥산다이아민(HMDA) 및 1,2-에틸렌다이아민, 1,3-트라이메틸렌다이아민, 1,4-테트라메틸렌다이아민, 1,5-펜타메틸렌다이아민 또는 이들의 조합(C2-5 다이아민)의 몰량 합을 기준으로 65 내지 85 몰%의 HMDA 및 15 내지 35 몰%의 C2-5 다이아민을 포함하는, 폴리아미드 공중합체.
제1항에 있어서,
폴리아미드-형성 단량체가 테레프탈산(TPA) 및 이소프탈산(IPA)의 몰량 합을 기준으로 60 내지 80 몰%의 TPA 및 20 내지 40 몰%의 IPA를 포함하는, 폴리아미드 공중합체.
용융-혼합 및 트랜스아미드화 단계; 또는
용융-중합 단계
를 포함하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 공중합체의 제조 방법.
제6항에 있어서,
(i) 테레프탈산(TPA) 및 이소프탈산(IPA)의 몰량 합을 기준으로 85 내지 100 몰%의 TPA 및 0 내지 15 몰%의 IPA로부터 유도된 반복단위를 포함하는 반결정질 반방향족 폴리아미드(A)를 제공하는 단계;
(ii) 테레프탈산(TPA) 및 이소프탈산(IPA)의 몰량 합을 기준으로 0 내지 50 몰%의 TPA 및 50 내지 100 몰%의 IPA로부터 유도된 반복단위를 포함하는 비정질 반방향족 폴리아미드(B)를 제공하는 단계; 및
(iii) 상기 A 및 B를 용융-혼합하고, 상기 A 및 B가 반응하여 폴리아미드 공중합체를 형성하기에 충분히 긴 시간 동안 상기 A의 융점(Tm) 초과의 온도(T용융)에서 상기 A 및 B를 용융물 상태로 유지시키는 단계
를 포함하는 제조 방법.
제7항에 있어서,
A 및 B를 90:10 내지 15:85, 또는 85:15 내지 25:75, 또는 80:20 내지 40:60의 중량비로 혼합하는 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 공중합체; 또는
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 공중합체를 포함하는 중합체 조성물
을 사출 성형 또는 압출 성형하는 단계를 포함하는, 성형된 부품의 제조 방법.
제9항에 있어서,
성형된 부품을 압출 성형에 의해 제조하는 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 공중합체; 또는
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 공중합체를 포함하는 중합체 조성물
을 포함하는 성형된 부품.
제11항에 있어서,
압출 성형에 의해 제조된 압출된 부품인 성형된 부품.
제12항에 있어서,
압출된 부품이 테이프, 관(tube) 또는 압출된 프로파일(profile)인, 성형된 부품.
제13항에 있어서,
압출된 부품이 관인, 성형된 부품.
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